Системы отопления виды схемы

Водяное отопление частного дома – схемы, варианты разводки

В настоящее время существуют следующие виды систем:

• однотрубная;
• двухтрубная;
• коллекторная.

Отличительной особенностью однотрубной сети является прокладка одной линии для циркуляции жидкости, все обогревательные приборы внутри дома располагаются по ходу ее движения. Поэтому осуществить разводку трубопровода можно быстро и легко. Финансовые затраты минимальны, но у такой схемы есть существенный недостаток. Это неравномерный прогрев радиаторов, отсутствие возможности регулировать температуру каждой отдельной батареи.

Однотрубная схема с нижней или верхней разводкой – это замкнутый контур с круговым движением теплоносителя. Более эффективным будет использование циркуляционного насоса для перекачивания жидкости, но можно остановиться и на варианте с ее естественным движением.

первом случае, из-за равномерной передачи тепла и прогрева помещений, удается получить значительную экономию топлива. Во втором типе циркуляция осуществляется естественным образом, за счет расширения воды при нагреве внутри котла, разницы температур на входе-выходе из него. Скорость движения жидкости минимальна, поэтому, пройдя по трубам до дальней точки, она успевает остыть, и в дальние комнаты попадает меньше тепла.

При двухтрубной схеме подвод-отвод теплоносителя к отопительным приборам происходит по отдельным трубопроводам. Поэтому такое двухконтурное отопление обеспечивает подачу во все радиаторы теплоносителя одинаковой температуры.

Самое простое исполнение – без циркуляционного насоса, когда подача воды происходит самотеком. Для обеспечения нормальной циркуляции применяют трубы большего диаметра, а их уклон делают 10 мм на каждый метр трубопровода. Но более экономичной и эффективной будет трубопроводная сеть с циркуляционным насосом. При этом разводку любой сложности можно провести трубами меньшего диаметра.

Основными преимуществами двухтрубной разводки являются:

• высокая надежность;
• равномерная подача тепла ко всем отопительным приборам;
• возможность прокладки теплоснабжения открытым или закрытым способом;
• легкость регулирования в процессе эксплуатации;
• простота монтажных работ.

Учитывая перечисленные преимущества, такая разводка получила широкое распространение в частном строительстве, при возведении многоэтажных домов, производственных и административных зданий.

Коллекторное расположение труб предусматривает наличие нескольких подающих и обратных трубопроводов, соединенных специальными распределительными коллекторами – гребенками. Такая разводка позволяет контролировать все отопительные приборы из одного распределительного шкафа.

Отличительной чертой является возможность отдельной подачи (отвода) теплоносителя для каждого отопительного прибора, системы теплого пола, бойлера и т. д. Учитывая особенности подключения и эксплуатации, данная конфигурация разводки хорошо зарекомендовала себя при обогреве частных коттеджей с автономной системой отопления.

Нагретая от источника тепла жидкость поступает к коллекторной гребенке (особому элементу трубопроводной арматуры) после чего отводится к отдельному потребителю (или их группе). Обратное поступление воды к источнику тепла происходит через аналогичное устройство. Контуром коллекторной системы называется часть трубопроводной сети, начиная от выхода из подающей гребенки, от соединительного фланца, до входа в принимающую гребенку. Обычно такая схема состоит из нескольких отопительных контуров.

Для облегчения монтажа и дальнейшей эксплуатации отопительной сети гребенки подвешивают на общих кронштейнах, закрепленных к отдельно стоящей металлической стойке, стене здания. Расположение коллекторов в специальной нише, внутри металлического шкафа, улучшает внешний вид помещения.

Основные преимущества коллекторной схемы:

• регулировка подачи тепла осуществляется отдельно к каждому потребителю;
• возможность отключения отдельных отопительных приборов для их ремонта, замены;
• управление всеми отопительными приборами осуществляется из одной точки.

К недостаткам относят сложность монтажных работ, большие финансовые затраты.

Рассмотренные системы являются наиболее эффективными из всех существующих видов отопления частного дома. Поскольку постоянное внедрение инновационных решений, использование более современных регулирующих и отопительных приборов, расчет мощности системы позволяют получать лучшие показатели в соотношении цены и качества обеспечения теплом.

obustroen.ru

Отопление с жидким теплоносителем

Общие сведения

Основным показателем комфорта любого жилья является температура воздуха в нем, так как человек может жить только в узкоочерченном диапазоне температур. Однако в континентальных широтах северного полушария нашей планеты климат далек от этого диапазона, и люди вынуждены использовать искусственные источники тепла.

Раньше таким источником был открытый огонь в пещере или шалаше, затем огонь переместился в топку печи, расположенной в доме. Однако с ростом численности населения все острее вставал вопрос нехватки дров и других видов топлива, и перед человеком возникла проблема повышения эффективности обогрева.

  Важно! Так появилась идея использования теплоносителя – вещества, которое играет роль посредника при передаче тепла от пламени к воздуху в доме.

Проблема в том, что газы плохо проводят тепло, и если у вас большой дом, то для прогрева отдаленных комнат придется очень долго топить печь, при этом вблизи топки будет слишком жарко, а в отдаленных комнатах – холодно. Поэтому основной задачей было подать тепло с минимальными потерями в каждую комнату.

На этом этапе можно сформулировать основные требования к теплоносителю:

• Высокая теплопроводность. Необходима для максимально быстрого прогрева теплоносителя;
• Высокая теплоемкость. Этот параметр определяет способность вещества запасать тепловую энергию. Очевидно, что чем больше тепла запасает и передает посредник, тем эффективнее работает система;
• Высокая мобильность. Вещество должно иметь такие свойства, при которых возможна его транспортировка внутри помещения без применения сложных технологий;


• Доступность. Теплоноситель должен быть недорогим и доступным в различных регионах, так как в случае аварии понадобится срочная его замена во избежание промерзания дома;
• Безопасность. Вещество-агент не должно представлять опасности для человека и окружающей среды, содержать горючие, токсичные, взрывоопасные или химически агрессивные соединения и субстанции.

Важно! Наиболее подходящим под все перечисленные параметры веществом оказалась обычная вода, которая обладает самой большой теплоемкостью среди жидкостей, способна перемещаться по трубам и каналам под действием гравитации или давления, безопасна и невероятно широко распространена.

Таким образом задача конкретизировалась: необходимо создать схему, при которой вода будет перемещаться по строго определенному маршруту от топки печи к отопительным приборам.

Важно! Если сказать просто, то нам необходимо два теплообменника и труба, по которой вода будет между ними циркулировать. Один теплообменник устанавливаем в топке, там жидкость будет нагреваться, а второй – в комнате, там теплоноситель будет отдавать запасенную энергию воздуху.

Нагревательные котлы

Если источником тепловой энергии является топливо, то средством её получения является котел. Это сердце любой системы отопления с теплоносителем. От надежности работы этого устройства зависит эффективность всего отопления, а в условиях русских зим это одно из условий выживания, поэтому первая задача – выбор котла.

Самым важным критерием здесь является доступность и стоимость топлива, на котором будет работать агрегат.

Существуют такие виды котлов в зависимости от используемого горючего:

• Твердотопливные или дровяные котлы. Используют дрова, уголь, кокс, торф, пеллеты, брикеты и прочие виды горючей биомассы;
• Газовые. Используют магистральный, сжатый или сжиженный природный газ;
• Дизельные котлы отопления. Используют жидкие нефтепродукты: солярку, ДТ, различные масла, бензин, керосин и т.д.;
• Электрические. Нагревают воду с помощью ТЭН или электродным методом.

Если говорить об эффективности с точки зрения стоимости одного киловатт-часа тепла, а также доступности и распространенности топлива, то несомненными фаворитами являются газовые и дровяные агрегаты, причем первые наиболее предпочтительны.

Важно! Если ваш дом подключен к ГТС, то вам следует купить газовый котел, если магистраль не подведена, тогда следует выбирать дровяной вариант. Электричество и дизельное топливо обходятся слишком дорого для среднестатистического потребителя.

Виды систем

С естественной циркуляцией

Схема отопления с естественной циркуляцией воды – это наиболее простая и дешевая, но и самая неэффективная система. При небольших размерах дома и площадях обогрева это вполне рабочий вариант, сооружение которого не требует серьезных расчетов и сложных монтажных работ.

Принцип работы такой системы прост: котел устанавливают в нижней точке помещения, лучше – в подвале. Вода заполняет трубопровод, состоящий из подающей трубы, идущей вверх от котла, затем труба постепенно опускается и проходит по всем комнатам, и в конце возвращается к теплообменнику топки.

При включении горелки вода начинает нагреваться, расширяется и поднимается вверх по трубе за счет разности плотностей между горячей и холодной жидкостью. Так как контур замкнут, холодная масса теплоносителя вытесняется в теплообменник, и жидкость начинает циркулировать в системе по кругу, перенося тепло от пламени к радиаторам.

Чтобы компенсировать расширение и увеличение общего объема воды в трубах, в верхней точке устанавливают расширительный бак. Он может быть открытым, так как давление в трубах значения не имеет.

Важно! Необходимо знать и учитывать правила подбора диаметров труб и углов из наклона. Считается, что уклона в 5 мм на один погонный метр трубы достаточно, клон делают в сторону движения воды.

Для обслуживания небольших деревенских домов такая схема вполне приемлема. Она не требует расчетов и выполняется по стандартной схеме «как у всех», так как размеры и архитектура домов особых отличий не имеют. Более того, конструкция сравнительно просто собирается своими руками и требует минимум материалов.

С принудительной циркуляцией

Более совершенной и эффективной системой отопления является схема с принудительной циркуляцией теплоносителя. Такое решение позволяет ускорить движение воды по трубам и доставить еще горячую жидкость в отдаленные помещения. Принудительное движение воды осуществляется за счет встроенного в трубопровод насоса.

За счет точно рассчитанной скорости движения повышается эффективность работы, снижается расход топлива и повышается комфорт в помещениях. Для создания сложных, разветвленных и многоконтурных систем принудительная циркуляция необходима.

Сооружение такой конструкции потребует более серьезных расчетов гидравлики, подбора и установки циркуляционного насоса, установки защиты, закрытого гидроаккумулятора, манометров и предохранительных клапанов. При этом к наклону труб особых требований не предъявляется.

Важно! При работе циркуляционный насос не создает всего напора, который присутствует в системе. Дело в том, что контур замкнут, и вода в нем вращается подобно колесу, а насос преодолевает только гидравлическое сопротивление и трение, поэтому потребленная им энергия не сказывается на стоимости обогрева.

Из расчетов стало известно, что применение циркуляционного насоса повышает эффективность работы на 25 – 30 %. Кроме того, для нормального обслуживания многоэтажных домов, многоконтурных и коллекторных схем применение принудительной циркуляции необходимо. Практически все современные системы используют этот принцип.

Радиаторная разводка

Еще одно важное отличие систем водяного отопления – это тип разводки труб от котла к радиаторам.

Существует три основных вида такой разводки:

1. Однотрубная схема. Это наиболее простая и дешевая модель, когда отопительные батареи подключены к одной трубе последовательно. Вода поступает по трубе подачи в первый радиатор, проходит его и попадает в ту же трубу, из которой поступает в следующий прибор, остывая по мере движения;
2. Двухтрубная модель. Более сложная, но и более эффективная конструкция, при которой батареи подключаются входом к подающей трубе, а выходом – к обратной, и другого сообщения между этими трубами нет. Параллельное подключение позволяет равномерно прогревать все приборы, что повышает эффективность работы и комфорт;
3. Коллекторно-лучевое подключение предполагает подачу теплоносителя в распределительный коллектор подачи, откуда расходятся трубы к входу каждого радиатора. Из выходных отверстий трубы возвращаются в обратный коллектор, а оттуда вода поступает в котел. Такой подход позволяет организовать многоконтурные системы теплых полов и больших домов с множеством комнат.

Однотрубная организация подачи подойдет для небольших домов с естественной циркуляцией, или для отдельных помещений – летних кухонь, мастерских, саун и т.д.

Двухтрубная схема считается более эффективной за счет равномерного прогрева приборов, возможности регулировки температуры в отдельных помещениях, более точного управления средствами автоматики. Она подойдет для любого типа зданий и используется наиболее часто.

Коллекторная разводка является наиболее эффективной и продвинутой, однако её цена ощутимо выше за счет большего количества труб, необходимости в дополнительном оборудовании, арматуре, а также за счет сложного монтажа и расчета.

Важно! Сегодня наиболее часто встречаются двухтрубные и смешанные разводки, которые могут комбинироваться с коллекторами теплых полов.

Вывод

Водяное отопление – это единственная действительно эффективная по соотношению цены и качества система обеспечения теплом. При этом надо понимать, что оборудование и схемы организации постоянно совершенствуются, и сравнение модных альтернативных систем со старыми видами водного отопления абсурдно и неубедительно. Видео поможет вам лучше разобраться в этом вопросе.

gidroguru.com

Принцип действия ЗСО

Закрытая (иначе – замкнутая) система отопления — это сеть трубопроводов и отопительных приборов, в которой теплоноситель полностью изолирован от атмосферы и движется принудительно – от циркуляционного насоса. Любая ЗСО обязательно включает такие элементы:

• отопительный агрегат – газовый, твердотопливный либо электрический котел;
• группа безопасности, состоящая из манометра, предохранительного и воздушного клапана;
• обогревательные приборы – радиаторы или контуры теплых полов;
• соединительные трубопроводы;
• насос, прокачивающий воду или незамерзающую жидкость через трубы и батареи;
• фильтр сетчатый грубой очистки (грязевик);
• закрытый расширительный бак, оснащенный мембраной (резиновой «грушей»);
• запорные краны, балансировочные вентили.

Примечание. В зависимости от схемы в состав ЗСО дополнительно включаются современные устройства регулирования температуры и расхода теплоносителя – радиаторные термоголовки, обратные и трехходовые клапаны, термостаты и тому подобное.

Алгоритм работы системы закрытого типа с принудительной циркуляцией выглядит так:

1. После сборки и опрессовки производится заполнение трубопроводной сети водой, пока манометр не покажет минимальное давление 1 Бар.
2. Автоматический воздухоотводчик группы безопасности в процессе заливки выпускает из системы воздух. Он же занимается удалением газов, накапливающихся в трубах при эксплуатации.
3. Следующий шаг – включение насоса, запуск котла и прогрев теплоносителя.
4. В результате нагрева давление внутри ЗСО возрастает до 1.5—2 Бар.
5. Увеличение объема горячей воды компенсируется мембранным расширительным бачком.
6. Если давление поднимется выше критической точки (обычно – 3 Бар), предохранительный клапан произведет сброс лишней жидкости.
7. Раз в 1—2 года система должна проходить процедуру опорожнения и промывки.

Принцип работы ЗСО многоквартирного дома абсолютно идентичен – движение теплоносителя по трубам и радиаторам обеспечивают сетевые насосы, расположенные в промышленной котельной. Там же находятся расширительные баки, регулировкой температуры занимается смесительный либо элеваторный узел.

Как функционирует замкнутая система отопления, разъясняется на видео:

Положительные качества и недостатки

Основные отличия закрытых сетей теплоснабжения от устаревших открытых систем с естественной циркуляцией – отсутствие контакта с атмосферой и применение перекачивающих насосов. Отсюда возникает ряд преимуществ:

• необходимые диаметры труб уменьшаются в 2—3 раза;
• уклоны магистралей делаются минимальными, поскольку служат для слива воды с целью промывки либо ремонта;
• теплоноситель не теряется путем испарения из открытого бачка, соответственно, можно спокойно заполнять трубопроводы и батареи антифризом;
• ЗСО более экономична по эффективности обогрева и стоимости материалов;
• закрытое отопление лучше поддается регулированию и автоматизации, может действовать совместно с солнечными коллекторами;
• принудительное течение теплоносителя позволяет организовать напольный обогрев трубами, замоноличенными внутри стяжки или в бороздах стен.

Гравитационная (самотечная) открытая система выигрывает у ЗСО по энергонезависимости — последняя неспособна нормально работать без циркуляционного насоса. Момент второй: в замкнутой сети содержится гораздо меньше воды и в случае перегрева, например, ТТ-котла, высока вероятность закипания и образования паровой пробки.

Справка. От кипения дровяной котел спасает предохранительный сбросной клапан плюс буферная емкость, поглощающая лишнее тепло.

Виды замкнутых систем

Прежде чем купить обогревательное оборудование, трубопроводную арматуру и материалы, нужно выбрать предпочтительный вариант закрытой водяной системы. Мастерами – сантехниками практикуется монтаж четырех основных схем:

1. Однотрубная с вертикальной и горизонтальной разводкой (ленинградка).
2. Коллекторная, иначе – лучевая.
3. Двухтрубная тупиковая с плечами одинаковой или разной длины.
4. Петля Тихельмана – кольцевая разводка с попутным движением воды.

Дополнительная информация. К замкнутым отопительным системам также относятся водяные теплые полы. Расчет и устройство напольных контуров гораздо сложнее сборки радиаторного отопления, новичкам браться за подобный монтаж не рекомендуется.

Предлагаем рассмотреть каждую схему отдельно, разбирая плюсы и минусы. В качестве примера возьмем проект одноэтажного частного дома площадью 100 м² с пристроенной котельной, чья планировка представлена на чертеже. Величина тепловой нагрузки на отопление уже посчитана согласно инструкции, потребное количество теплоты указано для каждого помещения.

Монтаж некоторых элементов разводки и подключение к источнику тепла выполняется примерно одинаково – установка циркуляционного насоса обычно предусматривается в обратке, перед ним монтируется грязевик, патрубок подпитки с краном и расширительная емкость (если смотреть по течению). Типовая обвязка твердотопливного и газового котла представлена на схемах.

---

Подробнее о монтаже и способах подсоединения отопительных агрегатов, использующих различные энергоносители, читайте в отдельных руководствах:

• ТТ-котел;
• газовый отопитель;
• электрический теплогенератор.

Однотрубная разводка

Популярная горизонтальная схема «ленинградка» — это одна кольцевая магистраль увеличенного диаметра, куда подключены все отопительные приборы. Проходя по трубе, поток нагретого теплоносителя делится на каждом тройнике и затекает в батарею, как показано ниже на эскизе.

Передав теплоту помещению, остывшая вода возвращается обратно в магистраль, смешивается с основным потоком и движется к следующему радиатору. Соответственно, второй отопительный прибор получает воду, охлажденную на 1—3 градуса, и снова отбирает у нее нужное количество тепла.

Результат: в каждый последующий радиатор приходит все более холодная вода. Это накладывает на закрытую однотрубную систему определенные ограничения:

1. Теплоотдачу третьей, четвертой и последующей батареи нужно рассчитывать с запасом 10—30%, добавляя дополнительные секции.
2. Минимальный диаметр магистрали – DN20 (внутренний). Наружный размер ППР труб составит 32 мм, металлопластика и сшитого полиэтилена – 26 мм.
3. Сечение подводящих патрубков к обогревателям – DN10, наружный диаметр – 20 и16 мм для PPR и PEX соответственно.
4. Максимальное число отопительных приборов в одном кольце «ленинградки» — 6 шт. Если взять больше, возникнут проблемы с наращиванием количества секций последних радиаторов и увеличением диаметра разводящей трубы.
5. Сечение кольцевого трубопровода не уменьшается на всем протяжении.

Для справки. Однотрубная разводка бывает вертикальной – с нижней либо верхней раздачей теплоносителя по стоякам. Подобные системы применяются для организации самотека в двухэтажных частных коттеджах либо в многоквартирных домах старой постройки.

Однотрубная система отопления закрытого типа обойдется недорого, если ее паять из полипропилена. В остальных случаях она прилично ударит по карману за счет цены магистральной трубы и фитингов (тройников) больших размеров. Как выглядит «ленинградка» в нашем одноэтажном доме, продемонстрировано на чертеже.

Поскольку общее число отопительных приборов превышает 6 шт., система разделена на 2 кольца с общим обратным коллектором. Заметно неудобство монтажа однотрубной разводки – приходится пересекать дверные проемы. Поскольку уменьшение протока в одном радиаторе вызывает изменение расхода воды в остальных батареях, балансировка «ленинградки» заключается в согласовании работы всех обогревателей.

Преимущества лучевой схемы

Почему коллекторная система получила такое название, хорошо видно на представленной схеме. От гребенки, установленной в центре здания, расходятся индивидуальные линии подачи теплоносителя к каждому прибору отопления. Подводки прокладываются в виде лучей по кратчайшему пути – под полами.

Коллектор замкнутой лучевой системы питается напрямую от котла, циркуляцию во всех контурах обеспечивает единственный насос, расположенный в топочной. Дабы уберечь ветви от завоздушивания в процессе заполнения, на гребенке устанавливаются автоматические клапаны – воздухоотводчики.

Сильные стороны коллекторной системы:

• схема энергоэффективна, поскольку позволяет четко дозировать количество теплоносителя, направляемого каждому радиатору;
• отопительную сеть легко вписать в любой интерьер – подводящие трубы можно спрятать в полу, стенах либо за подвесным (натяжным) потолком;
• гидравлическая балансировка ветвей производится с помощью ручных клапанов и расходомеров (ротаметров), установленных на коллекторе;
• ко всем батареям подается вода одинаковой температуры;
• схема легко управляется автоматически – регулировочные клапаны коллектора оснащаются сервоприводами, закрывающими проток по сигналу терморегуляторов;
• ЗСО данного типа подходит для коттеджей любых размеров и этажности – на каждом уровне здания ставится отдельный коллектор, распределяющий тепло группам батарей.

С точки зрения финансовых вложений, закрытая лучевая система не слишком дорога. Расходуется много труб, но их диаметр минимальный – 16 х 2 мм (DN10). Вместо заводской гребенки вполне допускается применять самодельную, спаянную из полипропиленовых тройников либо скрученную из стальных фитингов. Правда, без ротаметров наладку отопительной сети придется делать с помощью радиаторных балансировочных вентилей.

Минусов лучевой разводки немного, но они стоят внимания:

1. Скрытый монтаж и испытание трубопроводов выполняется только на этапе нового строительства либо капитального ремонта. Заложить радиаторные подводки в обжитом доме или квартире нереально.
2. Коллектор крайне желательно располагать в центре здания, как показано на чертеже одноэтажного дома. Цель – сделать подводки к батареям примерно одинаковой длины.
3. В случае протечки трубы, замоноличенной в стяжке пола, найти место дефекта без тепловизора довольно сложно. Не делайте в стяжке соединений, иначе рискуете столкнуться с проблемой, изображенной на фото.

Двухтрубные варианты

При устройстве автономного отопления квартир и загородных домов используется 2 разновидности таких схем:

1. Тупиковая (другое название – плечевая). Нагретая вода раздается отопительным приборам через одну магистраль, а собирается и течет обратно в котел по второй линии.
2. Петля Тихельмана (попутная разводка) представляет собой кольцевую двухтрубную сеть, где нагретый и остывший теплоноситель движется в одном направлении. Принцип действия аналогичен – батареи получают горячую воду из одной магистрали, а охлажденную сбрасывают во второй трубопровод – обратку.

Примечание. В закрытой попутной системе обратная линия начинается от первого радиатора, а подающая заканчивается на последнем. Разобраться поможет схема, представленная ниже.

Чем хороша тупиковая закрытая система отопления частного дома:

• количество «плечей» — тупиковых ветвей – ограничено лишь мощностью котельной установки, поэтому двухтрубная разводка подойдет для любого здания;
• трубы укладываются открытым либо закрытым способом внутри строительных конструкций – по желанию домовладельца;
• как и в лучевой схеме, ко всем батареям приходит одинаково горячая вода;
• ЗСО отлично поддается регулированию, автоматизации и балансировке;
• правильно разложенные «плечи» не пересекают дверные проемы;
• по стоимости материалов и монтажа тупиковая разводка обойдется дешевле однотрубной, если сборка ведется металлопластиковыми либо полиэтиленовыми трубами.

Проектирование замкнутой плечевой системы дачного или жилого дома площадью до 200 квадратов не представляет особой сложности. Даже если сделать ветви разной длины, схему удастся уравновесить путем глубокой балансировки. Пример разводки в одноэтажном здании 100 м² с двумя «плечами» показан выше на чертеже.

Совет. При выборе длины ветвей следует учитывать отопительную нагрузку. Оптимальное число батарей на каждом «плече» — от 4 до 6 шт.

Петля Тихельмана – это альтернативный вариант закрытой двухтрубной сети, предполагающий объединение большого количества приборов отопления (свыше 6 шт.) в единое кольцо. Взгляните на схему попутной разводки и обратите внимание: через какой бы радиатор ни протекал теплоноситель, общая протяженность маршрута не изменится.

Отсюда возникает почти идеальное гидравлическое равновесие системы – сопротивление всех участков сети одинаково. Это весомое преимущество петли Тихельмана над прочими замкнутыми разводками влечет и главный недостаток – 2 магистрали неизбежно пересекут дверной проем. Варианты обхода – под полами и над дверным косяком с установкой автоматических воздухоотводчиков.

Выбор отопительной схемы загородного дома

По мнению нашего эксперта Владимира Сухорукова, рейтинг систем замкнутого типа выглядит следующим образом:

1. Тупиковая двухтрубная.
2. Коллекторная.
3. Двухтрубная попутная.
4. Однотрубная.

Отсюда совет: вы не ошибетесь, если для дома площадью до 200 м² выберете первый вариант – тупиковую схему, она подойдет в любом случае. Лучевая разводка уступает ей по двум показателям – цена и возможность монтажа в помещениях с готовой отделкой.

Однотрубный вариант отопительной сети отлично подойдет для небольшого домика с квадратурой каждого этажа до 70 м². Петля Тихельмана уместна на протяженных ветвях, не пересекающих двери, например, верхние этажи здания. Как правильно выбрать систему для домов различной формы и этажности, смотрите на видео:

Касательно подбора диаметров труб и монтажа дадим несколько рекомендаций:

1. Если площадь жилища не превышает 200 м², вести расчеты необязательно – воспользуйтесь советами эксперта на видео либо принимайте сечение трубопроводов по схемам, приведенным выше.
2. Когда нужно «повесить» на ветви тупиковой разводки больше шести радиаторов, нарастите диаметр трубы на 1 типоразмер – вместо DN15 (20 х 2 мм) возьмите DN20 (25 х 2.5 мм) и проложите до пятой батареи. Дальше ведите магистрали меньшим сечением, указанным изначально (DN15).
3. В строящемся здании лучше делать лучевую разводку и подобрать радиаторы с нижним подключением. Подпольные магистрали обязательно утеплите и защитите пластиковой гофрой в местах пересечения стен.
4. Если не умеете правильно паять полипропилен, то с ППР-трубами лучше не связывайтесь. Смонтируйте отопление из сшитого полиэтилена либо металлопластика на компрессионных или прессовых фитингах.
5. Не закладывайте стыки трубопроводов в стены или стяжку, дабы не иметь проблем с протечками в будущем.

Для справки. Латинские буквы DN согласно европейским стандартам обозначают внутренний диаметр условного прохода трубы.

otivent.com

Виды систем отопления частного дома

Система водяного отопления частного дома может быть двух видов: открытая (гравитационная) и закрытая.

Открытая система состоит из нагревательного котла, радиаторов и расширительного бака. Все элементы соединены между собой трубами. Горячая вода, нагретая котлом, по стояку поднимается вверх к подающей трубе и под действием силы тяжести самотеком растекается по батареям.

Движение воды обеспечивается за счет разности плотности горячей (нагретой котлом) и холодной (отдавшей тепло в радиаторах) воды. Расширительный бак необходим для компенсации увеличения объема воды при нагревании. При этом бачек применяется открытого типа для снижения гидравлического сопротивления.

Водяное отопление в частном доме без насоса – энергонезависимо. Ему нужен только источник топлива, на котором работает котел.

Недостатков же у этой схемы много и все они связаны с гравитационным принципом работы. Вот некоторые из них:

• медленный прогрев;
• необходимость устанавливать расширительный бак в самой высокой точке системы при этом котел должен быть в самой низкой точке;
• постоянное испарение теплоносителя из расширительного бака (так как он сообщается с атмосферой);
• сложность балансировки;
• невозможность устройства теплых полов и пр.

Устранить такой недостаток как высокая инертность и повысить производительность можно установкой циркуляционного насоса. Он подключается по схеме с байпасом, который обеспечивает два режима работы. Такая отопительная система дома может работать как при гравитационном принципе циркуляции теплоносителя, так и при принудительной прокачке. Однако все остальные ее недостатки сохраняются.

Несмотря на энергонезависимость открытой чаще всего делают выбор в пользу закрытой системы. От открытой она отличается наличием циркуляционного насоса и применением герметичного расширительного бака.

Циркуляция теплоносителя осуществляется по средствам специального насоса. Поэтому отсутствуют ограничения по установке элементов (определенный уклон труб и расположение элементов и пр.), возможно устройство водяных теплых полов, вся разводка становится более компактной и занимает меньше места.

Схемы отопления загородного дома

Закрытая система отопления частного дома может реализовываться различными способами в зависимости от этажности и площади, а также от вида обогревательных приборов. Наибольшее распространение получили однотрубная, двухтрубная, лучевая схема и их комбинация.

Однотрубные системы отопления представляют собой схему, при которой подача и обратка радиаторов подключены к одной трубе.

Достоинство данной схемы в том, что она компактна, проста в монтаже и не требует большого расхода материала. Главным недостатком является то, что чем дальше радиатор отстоит от котла, тем меньше тепла он отдает помещению, т.к. в него попадает более холодная вода, чем в предшествующие.

Для устранения этого недостатка требуется точный расчет отопления дома, т.е. трубопроводов (по диаметру труб) и обогревательных приборов (количество секций) при проектировании. Однако часто сбалансировать однотрубную схему очень сложно.

Недостатков лишена двухтрубная система отопления частного дома. В этой схеме подача теплоносителя в радиаторы производится из трубы подачи, а слив остывшей воды осуществляется в трубу обратка.

Таким образом все нагреватели получаются подключены параллельно, и обеспечить одинаковую теплоотдачу обогревательных приборов значительно проще. Для этой цели применяются терморегуляционные вентили.

Обе схемы могут использоваться в домах различной этажности. В зависимости от количества радиаторов на этаже может применяться горизонтальная или вертикальная разводка.

Двухтрубная система отопления одноэтажного дома небольшой площади должна иметь горизонтальную разводку. Для многоэтажного следует предпочесть вертикальную схему расположения стояков. Такой вариант позволит более равномерно распределить тепло по всем помещениям, благодаря более простой балансировке.

Эффективное отопление дома достигается за счет применения лучевой (коллекторной) схемы. В ней каждый радиатор подключается индивидуально. По этой же схеме работает водяной теплый пол.

Коллекторная система отопления частного дома более затратная в монтаже, чем предыдущие, но они с лихвой окупаются на экономии в эксплуатации. Дело в том, что можно точно настроить не только всю систему, но и каждый радиатор в отдельности. Таким образом в нежилых помещениях легко поддерживать небольшую температуру, тем самым значительно снизить потребления топлива для котла.

Выбор котла

Котлы отопления для частного дома можно разделить на несколько групп по типу используемого топлива, мощности, способа установки и функциональных возможностей. Учитывая их разнообразие выбор того или иного типа необходимо осуществлять из особенностей эксплуатации и вида системы обогрева.

По типу потребляемого топлива выделяют электрические, дизельные, твердотопливные и газовые. Нагревательные котлы перечислены в порядке снижения затрат на энергоносители, т.е. газовые самые экономичные. Естественно, что выбор в пользу того или иного типа в первую очередь зависит от этой характеристики.

Несмотря на то, что отопление в своем доме можно создать, используя любой источник энергии, чаще всего имеется доступ к газу. По этой причине отопительный газовый котел более всех пользуется популярностью. Поэтому именно эту группу мы рассмотрим более подробно.

Газовые котлы для отопления могут быть двух типов исполнения напольные и настенные.

Напольные обладают большой мощностью и способны обогреть дом площадью более 150 кв.м. По устройству они более просты и могут работать как в системе гравитационного, так и закрытого типа. Большинство моделей энергонезависимы, т.е. не требуют подключения к электричеству.

Настенные котлы отопления обладают меньшей мощностью и более компакты. Они имеют эстетичный внешний вид и могут быть установлены в любом месте. В основном они предназначены для использования в закрытой схеме. По этой причине настенные газовые котлы уже снабжены циркуляционным насосом, расширительным баком и всей необходимой автоматикой. Они энергозависимы, но благодаря электронному управлению способны полностью автоматизировать обогрев загородного дома.

Они могут быть с открытого и закрытого типа. Разница между ними в том, что с открытой камерой для работы берут воздух из помещения. Это накладывает требования по вентиляции и устройству дымохода. Котлы с закрытой камерой сгорания снабжены специальным вентилятором (турбиной), благодаря которой воздух нагнетается с улицы, а отработанные газы удаляются через коаксиальный дымоход, который очень прост в установке.

Настенный газовый котел может быть одноконтурный и двухконтурный. Одноконтурный работает только на обогрев помещения. Двухконтурные газовые котлы обеспечивают еще и горячее водоснабжение. Однако они хорошо справятся с задачей если имеется не более 2-х потребителей г.в.

Если же число точек водоразбора, которые могут использоваться одновременно больше, то целесообразно выбирать одноконтурный котел и устанавливать бойлер косвенного нагрева. Бойлер — это бочка в которой установлен змеевик, через который циркулирует теплоноситель и тем самым нагревает воду.

Самой важной характеристикой газового котла является его мощность. Проектирование отопления дома начинают с расчета мощности котла с учетом множества параметров. Однако при высоте потолков до 3 м и хорошем утеплении стен и кровли можно руководствоваться простым правилом: 1 кВт мощности необходим для обогрева 10 кв.м. площади дома.

Расширительный бак и циркуляционный насос

Расширительный бак необходим для компенсации увеличения объема теплоносителя при нагревании. Так для воды, при нагреве до температуры 80 градусов ее объем увеличивается примерно на 5 %. Поэтому необходимо устанавливать расширительный бачек, при чем для открытой и закрытой системы применяются различные конструкции.

Бачек для открытой системы представляет собой емкость, объем которой полностью используется для заполнения теплоносителем при его расширении. Поэтому его объем должен составлять примерно 7% от общего объема теплоносителя.

Система отопления частного дома с насосом подразумевает применение герметичного бачка. Такие емкости конструктивно разделены на 2 части эластичной мембраной, с одной стороны которой находится воздух под давлением обычно 1,5 атмосферы, а с другой теплоноситель. В этом случае бак необходим объемом 10 – 12% от общего объема.

Выбор циркуляционного насоса осуществляют на основе расчетных значений расхода и напора. Расход – объем жидкости за единицу времени который должен прокачать насос. Напор – это гидравлическое сопротивление, которое должен преодолеть насос.

Формула для расчета расхода:

Q=0,86 x P / dT,

где Q – расчетный напор, P – тепловая мощность (мощность котла), dT – перепад температур между подачей и обраткой (обычно 20 градусов).

Формула для расчета напора:

H=N x K,

где H – величина напора, N – количество этажей с учетом подвала, K – коэффициент усредненных гидравлических потерь, принимается 0,7 – 1,1 для двухтрубных систем, 1.16 – 1,85 для лучевых схем.

Приведенные формулы это расчет системы отопления для частного дома приближенного характера, для точных вычислений характеристик необходимо использовать специальные методики, которые позволяют учесть все возможные факторы и точно определить режимы работы.

Трубы и автоматика

Системы отопления и водоснабжения коттеджей и дач имеет не высокую температуру теплоносителя обычно до 90 градусов. Поэтому для соединения всех отопительных приборов может применяться любой тип труб: стальные трубы, металлопластиковые, полипропиленовые.

Стальные прочны и долговечны. Однако их использование сопряжено со сложностью монтажа, выполнить который без навыков сварных работ невозможно. Кроме того, чтобы они не портили внешний вид помещения их необходимо периодически красить.

Металлопластиковые трубы пользуются большой популярностью. Монтаж системы отопления загородного дома с их помощью очень прост, особенно если применять резьбовые фитинги. Однако, как показывает практика, за счет сезонных перепадов температур зажим фитинга может ослабнуть и вызвать утечку теплоносителя. Поэтому места соединений необходимо регулярно проверять на утечки.

Полипропиленовые трубы (армированные) лишены недостатков стальных и металлопластиковых. Они монтируются с помощью сварки, что делает соединения очень прочным и долговечным, при этом сделать это можно своими руками даже не обладая опытом проведения подобного рода работ.

Важнейшем элементом являются воздухоотводчики. Это простые механические приборы, которые позволяют устранить воздух из системы, который блокирует ее работу. Другое их название – кран Маевского. Эти устройства необходимо устанавливать не только в самой верхней точке, но и на распределительных коллекторах и отопительных приборах.

В случае если для обогрева помещения применяются радиаторы отопления, то на каждый целесообразно установить терморегуляционный вентиль. С его помощью можно точно задать требуемую температуру.

Отопление частного дома теплыми полами

В качестве нагревательных элементов могут применяться радиаторы или теплые полы, а также их комбинация. Довольно часто делают комбинированное отопление дома, т.е. первый этаж обогревают теплыми полами, а второй батареями.

Отопление теплым полом имеет ряд достоинств:

• позволяет создать более равномерный прогрев помещения, тем самым климатические условия становятся более комфортными, а система становится более простой;
• радиаторы должны быть установлены вдоль всех наружных стен, что не всегда предусматривает планировка, в тоже время как теплые полы лишены данного ограничения;
• простота регулировки.

Однако при всех достоинствах монтаж теплых полов более трудоемкий и дорогостоящий. Основной вклад вносят затраты на материалы и работу.

Принципиально эта система не сильно отличается от традиционной. Главное различие заключено в необходимости монтажа специального смесительного и распределительного коллекторов.

Дело в том, что температура воздуха теплого пола обычно не превышает 35 градусов, в то время как котел дает температуру теплоносителя более 50 градусов. Смесительный коллектор предназначен для решения трех задач:

• задания невысокой температуры теплоносителя благодаря смешению горячего с остывшим;
• распределение воды по контурам;
• обеспечение циркуляции.

Система теплого пола строится по лучевой схеме. Благодаря чему, она очень проста в настройке и регулировки, что в свою очередь упрощает создания комфортных условий и одновременно позволяет экономить на отоплении.

Рассмотренные варианты создания системы обогрева могут быть применены для дома любой площади и этажности. Важно найти компромисс между требуемыми климатическими факторами, стоимости элементов, сложности обслуживания и затратами на энергоносители. Если правильно соотнести все выше перечисленные параметры, то в доме всегда будет тепло и уютно, а затраты на отопление не сильно обременят семейный бюджет.

mhremont.ru